风机基本工作原理和电能变换系统

综述了风机电能变换系统.首先论述了实现风机能量变换的基础,考虑了电气系统的需求.然后描述了3种变换系统(恒速、变速双馈式异步发电机和变速直驱式发电机)的优点和缺点.其次简单叙述了所应用的电力电子变换器.最后,讨论了可选择的发电机系统和其发展趋势.发展趋势很明显倾向于变速系统.越来越多的双馈式异步发电机系统安装了应对电网故障的装置.对于直驱式风机,径向永磁同步发电机比电励磁同步发电机更便宜且效率更高.发电机的电压等级可期望提高到约5 kV.     

变速恒频风电系统应对电网故障的保护电路分析

新的电网规则要求风力发电系统具有低电压穿越能力，基于双馈感应发电机的双馈型风电系统和基于永磁同步发电机的直驱型系统作为主流变速恒频风能变换系统，增加保护电路后，可以极大地提高其故障穿越能力。基于国内外对变速恒频风电系统保护电路的分析和总结，对各种类型的保护电路进行了分类，对其工作原理和实现方法进行了详细说明，并讨论了各自的优缺点。增加保护电路可以使变速恒频风电系统在电网故障发生时，保持与电网的连接，当故障消除后，快速恢复正常运行，从而极大地提高风电系统的可用型、可靠性和市场竞争力。     

直线感应电机牵引互馈试验台控制策略研究

在分析直线感应电机动态数学模型的基础上,研究一种新型的能量互馈式直线牵引传动试验系统.主要讨论该系统的构成及运行原理.直线牵引传动试验系统由两台直线感应电机组成,一台作为电动机,另一台作为发电机.系统用于模拟牵引电动机的负载特性,并能将电动机输出的机械能通过发电机转变为电能送回到直流母线.该系统具有高效节能、控制灵活等优点.在分析互馈双电机推力平衡关系的基础上,提出基于矢量控制的互馈双电机联合控制策略,研究牵引电机侧速度调节和负载侧推力模拟的方法.仿真和试验结果都表明,采用互馈双电机联合控制策略的直线感应电机牵引互馈系统具有良好的稳态性能和动态调节能力,验证了所提方案的正确性.     

永磁同步风力发电机高性能弱磁控制策略研究

对传统内埋式永磁同步发电机(IPMSG)控制系统中同步PI电流调节器的抗积分饱和策略进行了分析,提出了一种利用参考电压与实际电压之间的偏差进行自适应控制的弱磁控制方案,以提高发电机的最大输出转矩。试验结果验证了该方法的有效性。     

城市轨道交通交流牵引传动互馈试验平台的研究

随着城市轨道交通的迅速发展,地铁牵引交流传动特性研究已成为一个重要课题。提出了一种新型牵引传动互馈试验平台。根据互馈试验平台的构成和特点,研究了基于转差频率的互馈试验平台电机控制策略,并对互馈试验平台的动态过程进行分析。     

不同控制目标下的永磁同步风力发电机控制策略分析

永磁同步发电机在风力发电中得到广泛应用,根据控制目标的不同,永磁同步发电机矢量控制方式分别有：零d轴电流控制、最大转矩电流比控制、单位功率因数控制和效率最优控制等。文章建立了永磁同步发电机的数学模型,介绍了几种不同目标下的矢量控制策略,并分析了每种控制策略的优缺点,对几种控制策略进行了对比。     

交流传动互馈试验平台整流器研究

介绍了用于交流传动互馈试验平台的PWM整流器系统主电路的设计及参数选择。在以DSP为核心的控制系统上,实现了PWM整流器的同步PI电流控制。仿真与试验表明该系统不但能够提供稳定的直流电压,而且可实现网侧低谐波正弦电流控制、功率因数高以及电能的双向传输。应用于互馈试验平台中,该整流器只需提供系统的损耗功率,大大降低了整流器容量,使得采用中小功率的三相桥式四象限变流器即可完成对中大功率的试验平台供电。     

采用双变流器-电机能量互馈的交流传动试验系统

介绍了中国北车集团电力牵引研发中心采用双变流器-电机能量互馈的交流传动试验系统的试验方案及组成,阐述了其主传动系统的试验原理及试验没备、仪器的配备情况。在双变流器-电机能量互馈试验系统上成功地进行了交流传动机车牵引系统的牵引及特性试验。     

本刊历年发表的永磁技术文献题录

正定子斜槽对永磁电机轴承的影响/何思源,符敏利,杨金霞//大功率变流技术.-2012(2).-59～62.基于矢量控制的兆瓦级永磁同步电机能量互馈系统/南永辉,罗仁俊,彭勃,等//大功率变流技术.-2012(1).-54～58.永磁同步电机转子分段斜极的分析研究/彭俊,符敏利,陈致初,等//大功率变流技术.-2012(1).-50～53,58.     

地铁车辆用永磁同步牵引电动机地面试验研究

在对地铁车辆牵引系统介绍的基础上,阐述了永磁同步牵引电动机的数学模型。根据永磁同步牵引电动机的特性及地铁车辆的运行特点,在地面试验平台上实现了永磁同步牵引电动机的恒转矩、弱磁控制和高速时的带速度重新投入控制,并给出了试验结果。从系统效率的角度与异步牵引系统进行了对比,结果表明,永磁同步牵引系统效率高。地面试验为永磁同步牵引电动机在地铁车辆上的装车应用奠定了坚实的基础。     

基于永磁电机的高速动车组牵引变流器的研制

基于永磁电机牵引系统的特点,从系统、主电路、故障保护、结构、散热等方面对基于永磁电机的高速动车组牵引变流器进行研究和分析。试验及实际装车应用表明,牵引变流器能够满足基于永磁电机的动车组牵引系统应用需求,可供后续永磁同步牵引系统技术在相关领域的应用参考。     

沈阳地铁二号线车辆永磁同步牵引系统

阐述了采用永磁同步牵引系统的沈阳地铁二号线第20列车M车的主电路方案及永磁同步牵引电动机的技术特点、参数,并就该电机损耗、温升等试验结果与异步牵引系统进行了对比。对对永磁同步牵引系统进行了线路型式试验和空载运行考核,系统系统状态良好。     

基于LabVIEW平台的能馈式异步电机测试系统

介绍了基于LabVIEW平台的能馈式异步电机测试系统,包括硬件设备及其控制软件流程.并通过相关试验,得到电传动系统的转速、转矩以及反馈电流曲线,从而验证双电机直流能量互馈方案的可行性.     

交流能量互馈试验台网侧变流器仿真研究

简要介绍了交流传动互馈试验台的主要优点、电气结构和实现原理,对网侧变流器的工作原理和控制方法进行了说明。通过计算机仿真对试验台中变压器和网侧变流器部分进行了实际工况的模拟。仿真结果表明网侧变流器的性能良好,满足互馈试验台的需要,同时也说明本试验台的网侧能量互馈的可行性。     

基于转差频率的互馈试验台电机控制策略研究

针对互馈试验台,基于转差频率控制策略,研究了牵引电机侧速度的调节和负载模拟侧阻力矩的调节。进一步研究了二者之间存在的耦合关系并提出了解耦对策。最后通过研制的互馈试验台证明该控制方案可以精确调速,同时能够模拟机车各种工况下的负载,满足大功率试验系统的要求。     

也谈直流牵引电机试验电路

迄今,SS1型电力机车ZQ-650-1牵引电机和东风_4型内燃机车ZQDR-410牵引电机的试验,大部分采用带有升压机的反馈试验电路。这种试验电路最显著的特点之一,就是被试电机与陪试电机为相同机型,具有能量互馈(被试机为电动机工况时,陪试机为发电机工况)。整个试验电路的能量分配大致是这样:总共消耗的电能只是两台试验电机本身的损耗之和;机械损耗和铁耗由线路发电机供给,铜耗则由升压机提供。被试机(电动机工况)所需的电磁能量部分由陪试机(发电机工况)输送,     

组合式多机组交流传动互馈试验台研制

结合正在建设的组合式多机组交流传动互馈试验台,首先对试验台的基本原理、系统组成及试验功能进行介绍,接着对互馈试验台控制系统和测试系统进行分析和总结。该试验台具有组合方便、控制灵活、通用性强、高效节能等优点,能为高速动车组和机车交流传动系统及其部件的研发和试验提供条件。     

轨道交通永磁同步牵引系统研究

由于体积小、重量轻、效率高、功率密度高的特点,永磁同步电机近年来受到轨道交通行业的密切关注。阐述了永磁同步电机的发展概况、优点及其结构,并从实现轨道交通直接传动和直接替换现有异步牵引系统两方面阐述了目前永磁同步牵引系统的研究概况,同时介绍了南车株洲电力机车研究所有限公司在永磁同步牵引系统所开展的工作。综合技术趋势和工程化,从系统设计策略、主电路结构、永磁同步电机、控制策略以及运营维护等方面对永磁同步牵引系统进行了具体的分析,为永磁同步牵引系统的研究应用提供参考,以积极推动我国永磁同步牵引系统的技术发展。     

双馈异步发电机组控制策略的仿真分析

介绍了双馈异步发电机(DFIG)的运行原理,通过坐标变换建立了DFIG在同步旋转坐标系下的数学模型。采用定子磁链定向矢量控制策略,建立了基于功率和电流双闭环控制策略模型。并利用Matlab/Simulink仿真软件对控制策略进行仿真,在仿真模型下进行了最大风能追踪和并网运行特性的研究,仿真的结果证明了控制算法的正确性和良好的控制性能。     

地铁车辆用JD155永磁同步牵引电动机的设计

介绍了基于多物理场耦合仿真的轨道交通用永磁同步牵引电动机的设计方法。以沈阳地铁二号线用JD155永磁同步牵引电动机为例,介绍了该电动机的关键参数的选取、结构、试验和运行情况、与异步牵引电动机的比较以及下一阶段的工作。试验结果证明,JD155永磁同步牵引电动机在效率和节能效果、维护、外形尺寸等方面都优于异步牵引电动机。